順丁橡膠裝置溶劑油纖維液膜脫酸技術應用

李澍強 朱效利 劉瀟(四川石化公司生產六部,四川 彭州 611930)

順丁橡膠是一種1，3-丁二烯單體聚合物的通用合成橡膠品種，也是我國目前生產規模最大的一種人工橡膠產品類型，其特點是具有耐低溫、耐腐蝕、乃機械損害等特點，同時，順丁橡膠的應用范圍很廣，生產制造成本較低；正是這種優勢的存在，順丁橡膠的市場供需一直較為穩定。國際范圍內為了爭奪順丁橡膠的市場主導權，各國一直在不斷改進生產技術。

根據國內順丁橡膠裝置的生產過程研究，在很大一定程度上，生產中回收膠罐內存在大連更有用的氣體，對其進行回收，一方面可以減少資源的浪費，提高企業的生產效益，另一方面也可以減少對環境的負面影響。

更重要的是，在一般情況下，膠罐中的其體里面含有三氟化硼乙醚絡化合物，當它與水分結合之后就會形成酸性物質，對順丁橡膠裝置產生腐蝕。在以往的解決方案中，向順丁橡膠裝置中注入冷油配合注堿脫酸，但這種技術只能實現暫時的環節，只要三氟化硼乙醚絡類物質存在，腐蝕性的威脅就會不斷出現。

采用纖維液膜技術可以較為長期地維持回收系統的腐蝕問題，延長裝置的檢修周期，以及使用的壽命。

1 纖維液膜脫酸技術原理

纖維液膜脫酸技術在順丁橡膠裝置中的應用，主要依據的是纖維液膜反應器裝置，配合水洗和酸洗技術，這是整個技術作業的核心。

首先，堿液從纖維液膜的側面進入反應器，并且進一步在反應容器內的纖維絲束上形成液膜。

其次，溶劑油是從纖維液膜的頂部進入反應器的，然后與反應器內的堿液形成的液膜接觸，喲與連著之間的表面張力存在較大的區別（纖維絲對堿液的親和力較大），加上流速區別，促使溶劑油中的酸性物質不斷和堿液發生中和反應。

再次，不斷反應的兩種物質會導致密度變化而引發沉淀，最終實現了溶劑的脫酸過程。

在整個過程中，對纖維液膜脫酸技術產生影響較大的因素包括纖維絲的數量、液體流動速度、傳質面積等等。核心原理就是利用了酸堿結合的化學反應特點。

2 溶劑油纖維液膜脫酸技術的工業級應用

針對順丁橡膠裝置的溶劑油纖維液膜脫酸技術發展已經先對成熟，在配合一級水洗和兩級堿洗的工藝流程下，可以更好地實現溶劑油在反應器中的混合。生產中所產生的氣體存在于膠罐內部，溶劑油首先通過混合器以及堿液混合裝置，在膠液尾氣的吸收器作用下，完成一次堿洗。

隨后膠罐內的尾氣進入溶劑油，溶劑油進入纖維液膜反應器內部，經過與堿液的二次反應，即完成二次堿洗。這一過程可以消除掉99%以上的酸性物質，而且可以實現潔凈的分離狀態。

最后是水洗過程，在脫酸工作完成之后，剩余的微量堿液以及未能完全中和的酸性液體，經過水洗之后完成沉淀分離。

以上是該技術在工業級應用中的一般過程，針對順丁橡膠裝置而言，除了三氟化硼乙醚絡化合物之外，也包括其他生產過程中參與的物質，例如環烷酸鎳-三異丁基鋁類催化劑，以及其他遇水之后表現出酸性特點的化合物。

以三氟化硼乙醚絡化合物為例，在裝置內遇水之后就會形成BF3-H2O，這種物質繼續雨水結合，最終形成HBF4和B（OH）3，這其中HBF4表現出來的是強酸性質，因此B（OH）3的弱堿性質可以忽略不計。根據遇水形成酸性溶液的特點來看，三氟化硼乙醚絡化合物的酸化傾向是很強的，但作為順丁橡膠生產過程的催化劑，目前還具有無法取代的地位。

酸性物質最終形成之后，就會與設備中的金屬成分發生氧化還原反應，最終導致設備的腐蝕。而順丁橡膠生產過程中，沒有反應完畢的三氟化硼乙醚絡化合物、丁二烯等物質也隨著閃蒸工藝進入膠罐；這就提供了一個中和回收的緩沖地帶，但從實際處理工藝角度出發，也不能過分依賴于緩沖過程。掌握了化學反應原理之后，應該盡快進入脫酸工藝環節，在實際操作中，可以采用NaOH作為堿液物質參與脫酸，其主要的化學過程有：

酸性腐蝕主要是由于HBF4表現出來的，同時每一個反應不步驟中都生成了水，這些水也呈現出弱酸性；因此水洗過程中也可以適當調整pH值，進行最終的脫酸操作；最終的脫酸是生成了鹽類，顯然纖維液膜技術要比注油技術更加穩妥。

3 結語

順丁橡膠產品是我國人工通用橡膠市場上規模最大的一類，而順丁橡膠裝置腐蝕是影響正常生產的主要原因，而減少腐蝕的關鍵在于提升脫水罐水樣的pH值。配合一級水洗、二級堿洗的工藝技術，可以在順丁橡膠裝置的脫酸中發揮更好的效果，纖維液膜技術的應用不僅實現了資源的節約利用，同時也對環境保護發揮了重要的作用。

[1]呂沖,司海娟,王運波,吳忠軍,閆森智.纖維液膜技術在順丁橡膠堿洗脫酸系統中的應用[J].甘肅科技,2014,23:75-76+39.

[2]郝新煥,朱克平,吳哮麟,王帝,徐奕.纖維膜接觸器技術在順丁橡膠裝置的應用[J].石油化工腐蝕與防護,2009,01:52-54+61.

[3]唐曉東,王萍萍,汪芳,卿大勇.常二線餾分油纖維膜接觸器脫酸技術的優化研究[J].石油煉制與化工,2010,04:12-15.

[4]仇國賢.首創合金纖維絲表面改性處理技術纖維液膜提升輕質油品精制效率[J].中國石油和化工,2014,04:55.